电气自动控制系统作业及答案
电气自动控制系统作业及答案题号:1题型:单选题（请在以下几个选项中选择唯一正确答案）本题分数:5
内容：
生产机械要求的电动机的最高转速与最低转速之比是（）
选项：
a、静差率
b、调速范围
c、超调量
d、转差率
题号:2题型:单选题（请在以下几个选项中选择唯一正确答案）本题分数:5
内容：
H型双极式可逆PWM变换器需（）
选项：
a、四个晶体管
b三个晶体管
c、两个晶体管
d、一个晶体管
题号:3题型:单选题（请在以下几个选项中选择唯一正确答案）本题分数:5
内容：
电枢可逆线路中需（）选项：
a、三组晶闸管
b、两纟组晶闸管
c、一组晶闸管
d、手动开关
题号:4题型:单选题（请在以下几个选项中选择唯一正确答案）本题分数:5
内容：
门极触发电压的正反可控制晶闸管导通和关断的是（）
选项：
a、逆导晶闸管
b、双向晶闸管
c、可关断晶闸管
d、普通晶闸管
题号:5题型:单选题（请在以下几个选项中选择唯一正确答案）本题分数:5
内容：
两组晶闸管装置反联的可逆线路可以使电动机运行在（）
选项：
a、一，二象限
b、一~，三象限
c、二，三象限
d、一，四象限
题号:6题型:单选题（请在以下几个选项中选
择唯一正确答案）本题分数:5
内容：
单相全控桥式整流大电感负载电路中，控制角a 的移相范围是（）
选项：
a、0°?90°
b、0°?180°
c、90° ?180°
d、180°?360°
题号:7题型:单选题（请在以下几个选项中选
择唯一正确答案）本题分数:5
内容：
在交流调速系统中，降电压调速是属于（）选项：
a、转差功率消耗型调速
b、转差功率回馈型调速
c、转差功率不变型调速
题号:8题型:多选题（请在复选框中打勾，在以下几个选项中选择正确答案，答案可以是多个）本题分数:5
内容：
直流传动技术的供电方式有（）
选项：
a、变流机组供电
b变频装置供电
c、水银整流供电
d、晶闸管供电
题号:9题型:多选题（请在复选框中打勾，在以下几个选项中选择正确答案，答案可以是多个）本题分数:5
内容：
晶闸管电极有（）选项：
a、阳极
b阴极
c、集电极
d、发射极
e、门极
题号:10题型:多选题（请在复选框中打勾，
答案可以是多在以下几个选项中选择正确答案，
个）本题分数:5
内容：
)
自动控制系统的品质指标包括（选
项：
a、紹.调量
b、调节时间
c、静差率
d、调速范围
题号:11题型:多选题（请在复选框中打勾,
答案可以是多在以下几个选项中选择正确答案，
个）本题分数:5
内容：
下列对环流的描述哪些是正确的?（）选项：
a、是接在两组晶闸管间的短路电流
b环流必须消除
c、环流会加快反向时的过渡过程
d、环流有直流环流和交流环流
题号:12题型:多选题（请在复选框中打勾,
答案可以是多在以下几个选项中选择正确答案，
个）本题分数:5
内容：
自动控制系统又称为（）选项：
a、经典控制系统
b现代控制系统
c、古典控制系统
d自适应控制系统
题号:13题型:多选题（请在复选框中打勾，在以下几个选项中选择正确答案，答案可以是多个）本题分数:5
内容：
下列控制系统中控制信号反复传递的有（）选项：a、按给定值操纵
b按干扰补偿
c、按偏差调节
d、复合控制
题号:14 题型:是非题本题分数:5 内容：
脉宽调速系统中，占空比的大小决定了输出电压的大小.
选项：
1、错
2、对
题号:15 题型:是非题本题分数:5 内容：
国家开放大学电大《电气传动与调速系统》《机电控制工程基础》网络课形考网考作业(合集)答案
国家开放大学电大《电气传动与调速系统》《机电控制工程基础》网络课形考网考作业(合集)答案 《电气传动与调速系统》网络课答案 形考任务1 一、选择题（每小题5分，共40分） 题目1 电气传动系统做旋转运动时，其运动方程为（）。 选择一项： 题目2 如图所示的旋转运动系统（箭头方向表示转矩的实际方向），系统的运动状态是（）。 选择一项： A. 匀速 B. 加速 C. 静止 D. 减速 题目3 如图所示的负载机械特性属于（）。 选择一项： A. 恒功率负载机械特性 B. 位能性恒转矩负载机械特性 C. 反抗性恒转矩负载机械特性 D. 直线型负载机械特性 题目4 如图所示的电动机机械特性（曲线1）与负载机械特性（曲线2）相交的交点分别为A和B，以下说法正确的是（）。选择一项： A. A点是稳定运行点，B点是稳定运行点 B. A点是稳定运行点，B点不是稳定运行点 C. A点不是稳定运行点，B点不是稳定运行点
D. A点不是稳定运行点，B点是稳定运行点 题目5 直流电动机的换向器与电刷配合，可将电枢绕组内的（）变换为电刷上的直流电势。 选择一项： A. 交流电势 B. 直流电势 C. 恒定电压 D. 不变电势 题目6 如图所示为他励直流电动机的机械特性曲线组，表示的是（）的人为机械特性。 选择一项： A. 减弱磁通 B. 降低电源电压 C. 电枢回路串电阻 D. 增大磁通 题目7 如图所示为他励直流电动机的工作特性曲线，下述表达正确的是（）。 选择一项： A. 曲线1是转速特性，曲线2是效率特性，曲线3是转矩特性 B. 曲线1是转矩特性，曲线2是效率特性，曲线3是转速特性 C. 曲线1是效率特性，曲线2是转速特性，曲线3是转矩特性 D. 曲线1是转速特性，曲线2是转矩特性，曲线3是效率特性 题目8 如图所示他励直流电动机机械特性与负载机械特性曲线的交点a,b,c,d，下述表达正确的是（）。 选择一项： A. 从a点到b点是属于调速运行，从c点到d点属于调速运行 B. 从a点到c点是属于调速运行，从c点到d点属于调速运行 C. 从a点到c点是属于调速运行，从b点到d点属于调速运行 D. 从a点到b点是属于调速运行，从b点到d点属于调速运行 二、判断题（每小题5分，共40分） 题目9 当传动系统做旋转运动时，作用在电动机轴上的电磁转矩T和负载转矩TL之差，即T-TL=△T称为动态转矩，当△T>0，即dn/dt > 0时，系统处于加速运行状态。（）
电气自动化工程控制系统的现状及其发展趋势 邹文1
电气自动化工程控制系统的现状及其发展趋势邹文1 发表时间：2018-08-21T15:38:09.953Z 来源：《电力设备》2018年第13期作者：邹文1 张科2 [导读] 摘要：随着时代不断发展，我国工业化水平不断提升，从根本上带动了工业经济发展。 （1四川岷江港航电开发有限责任公司四川南充 637000；2四川嘉陵江新政航电开发有限公司四川南充 637000） 摘要：随着时代不断发展，我国工业化水平不断提升，从根本上带动了工业经济发展。同时，受经济全球化影响，市场竞争激烈，企业想要在当前的市场占据主导地位，必须提升自身的竞争能力，因此，当前时代对于企业的生产提出更高的要求，加强对电气自动化工程控制系统的应用至关重要，从而提升企业的生产效率。 关键词：电气自动化；控制系统；现状；发展 1概述电气自动化工程控制系统发展中存在的问题 1.1控制系统在监控方式方面存在的问题 电气自动化工程控制系统在运行的过程中会采用一种监控系统，通过这种监控系统对控制系统进行集中操作。现阶段，我国在电气自动化控制系统方面的监控方式主要有两种：一种是集中监控方式，可以简单理解为将各种信息控制集中在一个处理器上并对其进行操作,进而实现整个机器系统处理。目前采用最多的是隔离刀闸和断路器联锁设备控制系统进行集中控制系统管理。另外一种是远程监控方式，顾名思义就是通过计算机网络技术实现其远程操控。远程监控方式相对于传统的集中监控方式具有安装过程比较简单、价格相对低廉、可靠性颇高等特点，但是，却受到使用场合的局限，对于小型的电气自动化工程控制系统来说更适用一些。 1.2控制系统在控制方式方面存在的问题 根据当前我国电气自动化控制系统的控制方式进行分类,发现主要分为两种方式:第一种是集散控制系统,主要是将控制、计算机、显示、通讯等技术手段相结合的方式,对各行各业的化工制作流程进行控制。根据集散控制系统理论可以将其分为集散控制、集中控制、分级控制、组态控制等方式,在控制过程中存在可靠性高、开放性、灵活性、协调性、控制功能齐全等特点。因此,适用于各行各业的发展中;第二种是指可编制控制系统。可编制控制系统主要是指利用机械控制的原理对数字量进行控制的一种控制方式,也是电气自动化工程控制系统的主要控制方式。其工作原理主要是采用可编程的存储器,对其内部存储和执行功能等进行逻辑运算、顺序操作、定时、计数等计数指令的编程,从而通过数字模拟的形式运用于工作过程中。该种电气自动化工程控制系统的控制方式主要具有设计简单、安装方便、可调式、维护方便等特点。 1.3控制系统在语言规范方式方面存在的问题 Windows NT和IE这两种语言规范方式是目前我国在电气自动化工程控制系统语言规范方式方面的两种分类。将计算机系统语言规范方式和电气自动化工程控制系统语言方式有机的结合在一起，真正意义的实现了电气自动化工程控制系统在人机语言方面的灵活转变，大大的提升了其在生产和生活中的应用范围和实用性能。另外，运用Windows NT和IE两种语言还有助于提高相关人员对于系统的合理维护，并有利的促进了人类对于电气自动化操作系统的改革和创新。 2电气自动化工程控制系统的发展趋势 2.1电气工程控制系统实现统一 随着不断发展，电气自动化工程系统逐渐实现统一，从根本上提升相关产品的测试、设计、调试以及维修等工作效率，降低企业的成本支出，缩短相关设计周期，保证企业稳定发展。同时，电气自动化工程控制系统的统一对于自动化产品的各功能的有效发挥具有积极的促进作用，例如，产品的调试、产品的运行维护以及开机运转等，促使电气自动化控制开发系统逐渐与运行系统分离，从根本上满足当前时代的需求。相对而言，统一化还可以实现自动化系统的通用化，利用相关的网络结构，保证企业工程管理间的数据交流工作有效进行，同时促进相关的自动化与控制元件间的整体通讯畅通。接口标准化的实现，实现了远程控制操作，例如，对相关策划方案的远程操控等，但需要以相关的计算机为基础，将二者进行有效的连接，利用标准化与统一化保证数据顺利的转化。 2.2相关电气自动化工程控制系统技术的创新 现阶段，随着不断的发展，我国已经制定了完善的电气工程自动化控制系统的发战略与计划，在当前开放的市场背景下，利用创新技术，提升电气自动化工程系统的创造能力、集成能力以及工作能力，从整体上提升我国电气自动化工程控制水平。不断对相关的技术与产品进行创新研究，拓宽控制系统的发展空间，明确电气自动化控制系统创新的重要性与地位，利用完善的机制，为相关技术的创新营造良好的创新环境，以此来保证创新工作顺利开展。在当前的时代背景下，电气自动化工程控制的应用发展必须依靠先进的科学技术创新，以此来满足当前市场竞争的需求，提升企业自身的竞争能力，提升我国工业化的整体水平。 2.3加大对电气自动化工程的安全性重视力度 当前，随着人们安全意识的提升，电气自动化工程控制系统逐渐向安全性与可靠性方向发展，以此来保证生产的安全，满足当前时代的需求。工业生产的现代化与自动化，能有效的提升生产效率，推动工业经济飞速发展。通过提升电气自动化工程产品的安全性，可以促使用户利用最少的成本，选择出最合理的安全方案，以满足当前时代的需求。从广泛的角度来分析，提升电气自动化工程系统的安全性也是当前我国电气行业未来发展的重要方向与趋势，改变传统的安全级别较低现状，提升系统的安全性能系数，从整体升上提升行业的安全，最终实现电气工程的安全化。同时，电气自动化工程控制系统逐渐专业化，例如，在系统的设计过程、安装过程以及调试过程等，需要相关的专业人员进行，以满足当前的时代需求。 2.4智能化发展 电气自动化控制领域的发展，人工智能是未来主要的发展方向之一，利用系统控制的智能化，有效解决传统控制难以解决的问题，提升工作效率，满足当前时代的需求。例如，当前的智能型技术已经逐渐应用，相关的分布式集成与液化式集成均属于智能系统模式。智能化具有较强的感知力与分析能力，可以根据实际情况，做出相关的决策，以人类智能相似的思维进行控制，以满足当前时代的需求。随着时代的发展，人工智能理论与控制技术不断融合，促进了电气工程控制领域的革新，促使系统可以针对不同的环境与实际情况，做出最有效的调节，更加智能化与人性化. 2.5电气自动化控制系统的安全化得到提高 现阶段，电气自动化技术在工业经济发展过程中的作用日益凸显出来。我国的工业经济正处于新的发展阶段，有趋于成熟的电气自动
自动控制控大作业
SHANGHAI UNIVERSITY 课程项目 MATLAB的模拟仿真实验专业课：自动控制原理 学院机自学院 专业（大类）电气工程及其自动化 姓名学号 分工：蒋景超负责MATLAB仿真部分 顾玮负责分析结论 其它共同讨论
二阶系统性能改善 一、要求 （1）比例-微分控制与测速反馈控制的传递函数求解 （2）性能分析与对比 （3）举出具体实例，结合matlab分析 二、原理 在改善二阶系统性能的方法中，比例-微分控制和测速反馈控制是两种常用的方法。（1）比例-微分控制： 比例-微分控制是一种早期控制，可在出现位置误差前，提前产生修正作用，从而达到改善系统性能的目的。 图1 比例微分控制系统 （2）测速反馈控制： 测速反馈控制是通过将输出的速度信号反馈到系统输入端，并与误差信号比较，其效果与比例微分-控制相似，可以增大系统阻尼，改善系统性能。 图2测速反馈控制系统 (3)经典二阶控制系统
图3经典二阶控制系统 三、实例分析 1、标准传递函数 )2()(G 2n n s s s ζωω+= 22)2()(n n n s s s ωζωω++=Φ 00.2n =ω 15.0=ζ MATLAB 代码： num=[4]; den=[1,0.6,4]; G=tf(num,den); t=0:0.1:10; step(G,t); 图4标准传递函数仿真 2、比例微分控制系统与经典二阶系统比较 22 )2()1()(n n d n d s s s T s ωωζω+++=Φ 2n d d T ωζζ+= 设置d T =0.15 d ξ=0.30 00.2=n ω ξ=0.15 MATLAB 代码：
《电气工程概论》作业答案
2. 目前，我国的电气工程及其自动化专业不包括____。通信 3. 公元前一世纪中国的王充发现了____。静电吸引 3. 4. 1600 年，英国的吉尔伯特编著了____并论述磁现象。《论磁石》 4. 5. 1660 年，德国的奥托·冯·库克发明了____。摩擦起电机 5. 6. 1660 年，荷兰莱顿大学，克里斯特与莫什布鲁克发明了____。莱顿瓶 6. 7. 《论磁石》系统的讨论了地球的磁性，认为地球是个大磁石，还提出可 以用____判断地球上各处的纬度。磁倾角 7. 8. 电荷引力或斥力的大小与两个小球所带电荷电量的乘积成正比，而与两 个小球球心的距离平方成反比的规律，这就是著名的____。库伦定律 8. 9. 1800 年，意大利科学家福特发明的____被称之为电学的一个重要里程 碑。伏打电池 9. 10. 1820 年，丹麦科学家奥斯特（Hans Christian Oersted,1777-1851）在 实验室中发现了____的现象。电可以转化为磁 10.11. 1820 年，法国科学家安培（Andre Marie Ampere,1775-1836）发现了两 根通电导线之间会发生____的现象。吸引或排斥 11.12. 欧姆（Georg Simon Ohm,1789-1854）用公式描述了____之间的关系，创 立了电学中最基本的定律-欧姆定律。电流、电压、电阻。12.13. 1831 年 8 月 29 日，英国科学家法拉第发现了____的现象。磁可以转化为电。 13.14. 英国科学家__________________成功的进行了“电磁感应”实验，发现 了磁可以转化为电的现象。在此基础上，创立了电磁感应定律。法拉第 14.15. ____定律是研究暂态电路的基本定律。电磁感应。 15.16. 英国物理学家麦克斯韦在《电磁场的动力学理论》中，利用数学进行分 析与综合，在前人的研究成果基础上进一步把光与电磁的关系统一起来，完成了 划时代的科学理论著作--《______________》。电磁通论 16.17. 1845 年，英国物理学家惠斯通（Charles Wheatstone,1802-1875）通过 外加伏打电池电源给线圈励磁，用电磁铁取代____，制成了第一台电磁铁发电 机。永久磁铁 17.18. 1866 年，德国科学家西门子（Ernst Werner von Siemens,1816-1892） 制成第一台____发电机。自激式 18.19. 1885 年意大利物理学家利莱奥·费拉里斯（1841-1897）提出了____原 理，并研制出两项异步电动机模型。旋转磁场 19.20. 美国发明家爱迪生经过不懈努力终于试验成功了真空玻璃泡碳化竹丝通 电发光的____。灯泡 20.21. 美国发明家_________经过不懈努力终于试验成功了真空玻璃泡碳化竹丝 通电发光的灯泡。爱迪生 21.22. 西门子制成第一台使用电磁铁的________________，成功标志着建造大 容量发电机，从而获得强大电力，西门子发电机在电学史上具有划时代意义。自 激式发电机 22.23. 目前汽车标准电压有两种：12V 和 24V，前者用于____，后者用于____。 汽油机、柴油机。 23.24 多电飞机（More Electric Aircraft）主要是用____取代发电机的机械轴
电厂电气自动化系统
发电厂电气自动化解决方案 发电厂电气自动化解决方案１.PDS-7000电厂电气自动化系统 电厂电气自动化系统（ECS）是指使用保护、测控、通信接口、监控系统等设备实现所有电厂电气设备的监测、控制、保护和信息管理。是实现发电厂电气自动化的全面解决方案。 国内大部分发电厂都采用集散控制系统（DCS）来实现热工系统的自动化运行，而传统的电气系统一般采用“一对一”的硬连接控制以及仪表监视，自动化水平相对落后。为了提升电气系统的自动化水平，应考虑建设相对独立的电气控制系统，ECS系统包括电厂所有电气子系统即升压站子系统、机组子系统和厂用电子系统。 PDS-7000电厂电气自动化系统适用于中小型电厂的电厂电气系统。 １.１系统特点 ★完整的电厂电气自动化解决方案 PDS-7000系统贯彻“以高性能的子系统构筑优异的电厂电气自动化系统” 的设计思想，包含了计算机监控系统、发电机机组子系统、升压站子系统、厂用电子系统，实现与电网调度通讯、与DCS通讯以及电厂内其它智能电气设备的接入等功能，构成了一个完整的电厂电气自动化系统。 PDS-7000电厂电气自动化系统采用分层分布式结构，从间隔层设备、通信网络到监控系统等各方面综合考虑，提供了完整的电厂电气自动化解决方案，系统结构更加清晰，信息的获得更加快捷，系统的维护更加简便，扩展更加灵活。 ★开放性设计思想 PDS-7000的开放性设计思想满足了系统扩展的灵活性，在从间隔层到站控层的各个环节的设计中，PDS-7000除了保持其自身的系统性和完整性以外，还可以方便的实现与其他智能设备的互相联接。 在系统的互联设计中，PDS-7000系统提供了与其它通信方式(以太网、RS-232C、EIA422/485或现场总线)的兼容性设计，这使得电厂电气自动化的设计或改造选择性更多、更灵活，能够方便的被接入DCS、SIS和远方调度。 ★可靠性
(完整word版)电气传动与调速系统
电气传动与调速系统课程总复习2011.7 一、教材信息： 《机电传动控制》，邓星钟主编，华中科技大学出版社 二、考试题型 客观题（单项选择、判断题） 主观题（填空、简答、分析和计算） 三、总的复习题 一、选择题 1、电动机所产生的转矩在任何情况下，总是由轴上的负载转矩和_________之和所平衡。 （ D ）A．静态转矩B．加速转矩C．减速转矩D．动态转矩 2、机电传动系统稳定工作时中如果T M>T L，电动机旋转方向与T M相同，转速将产生的变化是。（ B ）A．减速B．加速 C．匀速D．停止 3、机电传动系统中如果T M 电气传动及控制 ( A卷 ) 一、单项选择题（本大题共40分，共 20 小题，每小题 2 分） 1. 某单闭环直流调速系统的开环放大系数为19时，额定负载下电动机转速降落为8r/min，如果开环速降不变，要使闭环速降降为4r/min，则开环放大系数应为（）。 A. 19 B. 29 C. 39 2. 调速系统的稳态性能指标包括调速范围和（）。 A. 超调量 B. 静差率 C. 恢复时间 3. 恒Eg/ω1调速系统，最大电磁转矩（）。 A. 与ω1无关 B. 随ω1增大而增大 C. 随ω1增大而减小 4. 转速、电流双闭环系统，采用PI调节器，稳态运行时， ASR的输出量取决于（）。 A. 负载电压 B. 电源频率 C. 负载电流 5. 正弦波脉宽调制的英文缩写是（） A. PID B. PWM C. SPWM D. PD 6. 静差率和机械特性的硬度有关，当理想空载转速一定时，特性越硬，则静差率( ) A. 越小 B. 越大 C. 不变 D. 不确定 7. 在典型I型系统中，当时间常数T已知时，随着放大系数K减小，超调量（）。 A. 减小 B. 增大 C. 不变 8. 转速、电流双闭环调速系统中的两个调速器通常采用的控制方式是 ( ) A. PID B. PI C. P 9. 双闭环无静差V-M调速系统中，增加反馈系数β，系统稳定后转速反馈电压（）。 A. 增加 B. 不变 C. 减小 10. 在转速负反馈单闭环有静差直流调速系统中，突增负载后又进入稳定运行状态，此时晶闸管整流装置的输出电压Ud较负载变化前是（）了。 A. 增加 B. 不变 C. 减小 11. SPWM技术中，调制波是频率和期望波相同的（） A. 正弦波 B. 方波 C. 等腰三角波 一、 设计任务书 设计任务是考虑到飞机的姿态控制问题，姿态控制转换简化模型如图所示，当飞机以4倍音速在100000英尺高空飞行，姿态控制系统的参数分别为： 4,0.1,0.1,0.11 1====a a a K ωεωτ 设计一个校正网络(),s G c 使系统的阶跃响应超调量小于5%，调节时间小于5s （按2%准则） 2、计算机辅助设计 （1）simulink仿真框图 Simulink仿真框图 双击scope显示图像，观察阶跃相应是否达到指标 放大图像观察超调量为s t s p 7.4%,3==σ满足要求 （2）绘制bode 图 校正前的bode图 校正后的bode图 （3）绘制阶跃相应曲线 校正前的阶跃相应曲线 校正后的阶跃相应曲线 三、校正装置电路图 前面为放大装置放大25倍，后面为超前补偿电路，它自身的K 为0.1，相乘之 后为指标中的2.5，校正装置电路完成1 60 ) 16( 5.2++= s s G c 。 四、设计结论 设计的补偿网络为1 60 ) 16( 5.2++=s s G c 。经过仿真得出超调量为s t s p 7.4%,3==σ满足 要求。 五、设计后的心得体会 实际的控制系统和我们在书中看到的标准系统差别很大，参数的要求比书 中要求相对要苛刻，在设计校正网络的过程中，遇到很多困难超前滞后用根轨迹法无法求出，只能用simulink 画出仿真框图，通过经过一定的计算大概确定某些参数，通过不断地尝试修改，才能最终得到满足指标要求的阶跃相应曲线，很多时候现实中的参数没有书中的参数给的那么简单，会遇到很多难以想象的复杂状况，所以我们学习控制原理关键是学习怎么处理，如何应用好软件来配合完成系统的设计，现代控制理论不能单纯的通过简单的计算得出结论的，需要我们熟练运用软件来辅助设计，这样我们才能设计好一个校正网络。 第1章 电气传动系统动力学基础 一、问答题 1.电气传动系统力学方程式中，M T ，L T 和n 的正方向是如何规定的如何表示它的实际方向 答：拖动转矩em T 与规定正向相同取正，相反取负；负载转矩L T 与规定正向相同 取负，相反取正。 惯性转矩dt Jd / 的大小及正负符号由拖动转矩 em T 及负载转 矩L T 的代数和来决定。 3. 从动力学方程式中如何看出系统是处于加速、减速、匀速等运动状态。 答：运动方程式 S=S(t),其S 关于时间t 的导数即为瞬时运动速度：V(t)=s'(t), 瞬时速度V(t)关于时间t 的导数即为瞬时运动加速度：a(t)=V'(t)=S''(t). 故可知：a(t)>0，a(t)＜0，a(t)＝0时，相对于系统处于加速的,减速的,稳定的工作状态； 当V(t)=s'(t)=0时，系统处于静止状态或匀速运动. 4、分析多轴电气传动系统时为什么要折算为单轴系统折算的原则是什么 5.为什么低速轴转矩大高速轴转矩小 答：转矩为力与力矩的乘积，一般来说，高速轴上的径向力要比低速轴上的径向力小，所以在力矩相差无几的情况下，低速轴的转矩要比高速轴的转矩大。 6.起重机提升和下放重物时，传动机构的损耗由电动机承担还是重物承担提升和下放同一重物时，传动机构损耗的大小如果相同，传动机构的效率是否相等 答：电动机。相等。 7.负载的机械特性有哪几种类型各有什么特点 答：负载的机械特性有：恒转矩负载特性、风机、泵类负载特性以及恒功率负载特性，其中恒转矩负载特性又有反抗性恒转矩负载与位能性恒转矩负载，反抗性负载转矩的特点是它的绝对值大小不变，但作用方向总是与旋转方向相反，是阻碍运动的制动性转矩，而位能性转矩的特点是转矩绝对值大小恒定不变，而作用方向也保持不变。风机、泵类、负载特性的特点是其转矩与转速的二次方成正比即 ，这类生产机械只能单方向旋转。恒功率负载特性的特点是在不同速度下负载转矩 与转速n 差不多成反比即 常数。 8.什么叫稳定运行电气传动系统稳定运行的条件是什么 答：电气传动系统的稳定运行 为了使电气传动达到稳定运行，必须根据工作机械的机械特性正确选择电动机的型式。 一、机械特性f 机械特性是指转矩和转 课程设计报告书 题目：电气传动自动控制系统 报告人：王宗禹 学号：1043031325 班级：2010级34班 指导教师：肖勇 完成时间：2013年7月日 同组人：王大松 秦缘 龚剑 电气信息学院专业实验中心 一．设计任务 1．设计目标： （1）系统基本功能：该调速系统能进行平滑的速度调节，负载电机不可逆运行，系统在工作范围内能稳定工作 （2）已知条件： （3）稳态/动态指标:静态：s% ≤ 5% D = 3 动态：σi% ≤ 5% σn% ≤ 10% (4)期望调速性能示意说明:静差率小于5%，调速范围D=3. （5）系统电路结构示意图： 2.客观条件： （1）使用设备列表清单及主要设备功能描述： 二．系统建模（系统固有参数测定实验内容） 1.实验原理 （1）变流电源内阻Rn的测定： a.电路示意图如下： 可以等效如下： b.利用伏安法可以测出内阻R n的大小，方法是在电机静止，电枢回路外串限流电阻，固定控制信号 Uct 大小，0.5A≤Id ≤1A的条件下用伏安法测量Ud1，Id1和Ud2，Id2；利用公式可以求得Rn。 （2）电枢内阻 Ra、平波电感内阻 Rd的测定： a.电路示意图如下： b.实验方法步骤： ◆电机静止，电枢回路外串限流电阻 ◆固定控制信号Uct 大小，Id ≈1A(额定负载热效点) ◆使电枢处于三个不同位置（如上图约120o对称）进行三次测量(Ura，Urd，Id)，求 Ra ， Rd 的平均值. (3)电动机电势转速系数 Ce的测定： a.实验原理： 由公式 可以推导出Ce的测定公式： b.实验方法步骤： ◆空载启动电机并稳定运行（I d0大小基本恒定） ◆给定两个大小不同的控制信号Uct ，测量两组稳定运行时的Ud、n数据 (4)整流电源放大系数 Ks的测定： a.实验原理： Ks可以根据公式Ud0=Ks*Uct可知Ks就是以Uct为横坐标Ud0为纵坐标的如下图曲线中线性段的斜率。故可以通过公式测定Ks. PLC在电气自动控制系统中的应用 发表时间：2018-04-18T15:10:57.260Z 来源：《电力设备》2017年第33期作者：王强 [导读] 摘要：在我国社会现代化建设的进程不断加快和科学技术不断创新的今天，PLC 技术得到开发和应用，并在现代化的电气自动控制系统发挥了巨大的应用价值。 （新疆八一钢铁第二炼钢厂新疆 830022） 摘要：在我国社会现代化建设的进程不断加快和科学技术不断创新的今天，PLC 技术得到开发和应用，并在现代化的电气自动控制系统发挥了巨大的应用价值。PLC 技术能够有效提高电气自动控制系统的整体控制效果，并进一步完善系统控制的可靠性。在工业领域，融入 PLC 技术的电气自动控制系统实现了工业生产效率和质量的提升。本文围绕 PLC 技术展开论述，对 PLC 的基本结构、工作原理、技术特点进行了简单介绍，并探讨了PLC 在电气自动控制系统中的应用价值。 关键词：PLC；电气；自动控制系统；应用 引言 电气自动化技术是我国未来发展中必将涉及的新技术。电气自动化控制技术的使用可以提升企业生产效率，更能让工业化发展进入到新阶段。当前，由于科学技术的持续发展，关于电气控制领域的深化研究越来越热门，PLC 技术的使用范围也越广。我国 PLC 技术的应用，能改变我国电气控制系统的发展方向。有鉴于 PLC 技术的应用性、可靠性能解决自动化控制系统中的问题，所以电气化控制与 PLC 技术的结合就有其必要性。 1 PLC技术的概述 所谓 PLC 主要是指可编程控制器。计算机技术以及自动化技术两者的融合，就能形成PLC 技术。由于该技术主要是有专门的信息存储机构，所以在利用存储空间之时，能将相关数据功能区域的数据进行信息传输。将此类数据传输到机械设备上，可以完成对机械设备的信息传输速度也能在控制上更好的满足其自动化程度。常用的 PLC 主要构成要素分别是CPU、存储器、编程器、数据接口这四个重要构成部分。利用 PLC 技术不但能提升机械设备的自动化程度，同时也能提升其应用效率。 2 技术特点 PLC 在电气自动控制系统中具有良好的应用优势，其特点主要体现在以下几点：第一，反应速度快，PLC 结构中采用辅助继电器，通常不会对继电器节点变位时间进行考虑，因此具有时间较短的返回系数，因此系统反应速度较快，提升了信息处理效率；第二，操作简单，PLC 的结构比较简单，主要通过语言编程，利用设定好的程序就可以实现自动化控制；第三，功能完善，PLC 不仅具有自动控制功能，还具有自动检测功能，可以实时检测电气设备故障，并采取有效措施及时排除故障。此外，现代 PLC 系统的控制水平不断提高，可写和执行命令均通过触摸屏幕控制面板按钮实现，该控制面板由一台 IBM 兼容计算机的数据采集和控制的操作界面软件组成，同时，包括西门子通信卡和凤凰数码光通信模块运行区域网络的连结。 3 PLC技术在电气自动化控制中的具体应用 3.1 顺序控制 与传统的电气控制系统相比较，由 PLC 技术支持的电气控制系统能够实现良好的电气工艺流程工控效果，即发挥其顺序控制作用。在顺序控制中，PLC 技术支持单独工艺流程的控制，利用虚拟继电器代替常规继电器，缩短继电器的反应时间，进而提升整体控制效果。利用 PLC 可以对数据信息进行准确的收集和处理，并借助通信网络统筹控制整个系统。例如，在火电厂中，可以在输煤自动控制系统中融入PLC 技术，工作人员不需要到现场进行人工操作，只需要根据工艺流程设定固定的顺序控制参数，既可利用计算机实现现场的输煤自动化控制，提高生产效率的同时，减少了人工成本。 3.2在脉冲量运动控制的应用 随着电气自动化领域的快速发展，对系统控制方式更加多样化提出了要求，运动控制通过对工作对象的位置、速度和加速度进行的控制。控制方式和对象更加多样化，彼此之间互相配合，所以基于脉冲量的运动控制技术发展越来越成熟，由于PLC 己经具备了处理脉冲量的能力，通过脉冲的输入输出和相应的算法处理，实现了对运动的多样的控制，使运动控制和顺序控制功能有机结合在一起。提高了机械设备的自动化控制水平，具有成本少、精度高、运行快和操作简便的优点。 3.3PLC在开关量控制中的应用 “开”和“关”是通电设备的最基本、最典型功能与状态，开关量用于反映开和关两个状态，用 0 和 1 来表示，要不就是开的状态，要不就是关的状态，通常来说，只有开和关两种状态的物理量都可以称之为开关量，如继电器的接通或断开等。开关量可以分输入开关量和输出开关量，输入开关量一般都是指获得某个设备的开关状态的反馈，开关量控制指的是对于某些设备的开关进行指令控制，通常开关量控制是通过内部继电器实现开关量的输出。开关量控制系统是热工自动化应用当中使用的一种程序控制系统，PLC 通过用虚拟的继电器取代实体机械继电器，在电路断路器的控制应用中，由于虚拟继电器的反应时间极短，几乎可以忽略不计，虚拟继电器可以在极短的反应时间内控制电路的断路与开关，解决了机械继电器反应时间较长，不同电路的断路存在时间差的问题。尤其随着机组的容量越来越大，系统越来越复杂，参数越来越高，例如一台500MW 发电机组的主机控制设备约 1600 个，从启动到并网开关量操作有 400 ～ 600 个，在对这些设备进行同时操作时必然存在指令与执行延误的问题，会对设备与器材造成一定的损耗，而采用 PLC 进行开关量控制，则可以实现大量设备与机械器材的同时、方便、可靠的运转，实现对大量设备开关量的统一控制。 3.4在闭环控制周中的应用 目前自动电力系统的控制流程和以下变量有关:压力、流量、温度和速度等模拟量，需要对它们的连续变化进行监控。起初 PLC 控制系统在闭环控制上没有优势，当技术更新后 PLC亦具有了闭环控制这项功能，到目前为止这一技术已发展得较为成熟。PLC 模块生产厂家在生产过程中基本都具备了 PID指令，能够非常容易地进行 PID 控制，而且它的控制程序是由PLC 原厂家设计并置于模块中的。用户在使用时仅需设置一些常用的参数，简单方便。直接采用 PID 指令能够轻松实现基于 PLC 的 PID 控制，经济性较高。 结语 PLC 控制系统在设计与应用上，受到计算机技术与接触器控制系统的影响，伴随着相关技术的逐渐成熟，PLC 相关理论与技术也日趋完善。总之，使用 PLC 技术能让电气工程自动化发展有诸多其他技术没有的优势，加之互联网技术的融入可以深化控制系统的安全性，进 Harbin Institute of Technology 自动控制大作业 哈尔滨工业大学课程设计任务书 已知技术参数和设计要求：如图所示的系统，设计一个校正装置，使得稳态误差常数等于50/s，相位裕度为50度，幅值裕度不小于8分贝。利用MATLAB画出已校正系统和未校正系统的单位阶跃响应和单位斜坡响应曲线。 （1）人工设计过程 1数据计算，确定补偿形式 校正之前系统的传递函数为()0G s = (1) K S S + ,由题目要求，系统的稳态速度误差常数Kv 为50-1 秒 ，由公式()0 lim(1) 1 11 e lim ()lim () 50 s ss s s s sE s sG s K Kv →→∞→∞+== == =得开环放大系数为K=50。0G 由放大环节、积分环节和一个惯性环节构成。未校正时系统的幅值穿越频率为 0c w =7.07rad/s 。γ0=180-90-arctan(0c w )=8.05。可见，未加补偿时，系统是稳定的，但是相位 裕度不满足要求。由于设计后要求γ=50，而对校正后的幅值穿越频率无要求，若取c w <=0c w ， γ-γ0=41.95，所以可以采用滞后补偿来实现。 2确定补偿装置参数并设计期望的剪切频率 补偿装置的传递函数为1 11(s)=1 12 s w Gc s w ++ ,其中21w w β=。原系统的Bode 图以-40Db/dec 穿越0dB 线，有可能满足要求。原系统的转折频率为1rad/s ，令校正后的相位裕度γ（Wc ）=γ0(0c w )+ ?≥50,(其中?为相角余量，取?为-6，即90- arctan(Wc )-6=50，解得Wc =0.67,则1 w =0.067rad/s,再由20lg|()0G jWc |+20lg|β|=0,解得β=0.0223,所以2w =0.0015rad/s 。所以校正装置的传递函数为 11 1110.067(s)=111120.0015 s s w Gc s s w ++=++， 校正后的传递函数为()()Ge s Gc s =*()0G s =1 1 500.067 (1)10.0015 s s s s +++ 。 第三次作业 1、 已知对称三相电路的末端电压及末端三相功率，试写出线路电压降落公式。 答：2sin 2cos 2* ???jI I U S I -=???? ? ??=?? 则有△) 2sin 2()2sin 2cos () )(2sin 2cos (???????IR IXxos j IX IR jX R jI I U -++=+-=? 定义△分别为电压降落及22??δU U △则有的纵分量及横分量，U ?? △2sin 2cos 2???IX IR U += （8-5） 2sin 2cos 2??δ?IR IX U -= （8-6） 将2sin ,2cos 2222??????I U Q I U P ==分别代入式（ 8-5）和（8-6）得： △2 222????U X Q R P U += 2222????δU R Q X P U -= 2、已知某四结点网络的结点导纳阵Y 若从结点2 接出一变压器支路如下图，并新增结点5。 试写出变压器的等值电路与其参数以及新的结点导纳阵。 答：变压器的等值支路与其参数如下图所示： 则新的节点导纳矩阵为： 3、什么是频率的一次调整、二次调整、三次调整？ 答：由发电机组调速器调整由负荷变动引起的频率偏移，称为频率的一次调整。 由发电机组的调频器调整负荷变动引起的频率偏移，称为频率的二次调整。 根据预测的负荷曲线，按优化原则在各厂（机组）间进行经济负荷分配，称为三次调整。 4、有功功率负荷的分类？ 答：有功功率可以分为三大类: （1）变动周期小于10s ，变化幅度小的随机负荷。 （2）变动周期在10s ~180s ，变化幅度较大的负荷。 （3）变动周期最大且变化幅度最大的可预测负荷。 5、在枯水期和洪水期，削峰填谷最优先考虑调整什么类型电厂的功率（不考虑抽水蓄能 电站）？为什么？ 答：在有水电厂的系统，应充分合理的利用水力资源，避免弃水。无调节水电厂的全部功率和有调节水库水电厂的强迫功率应首先投入置于负荷曲线的底部。有调节水库的水电厂的可调功率在洪水季节应优先投入，在枯水季节应承担高峰负荷。对于火电厂力求降低单位功率煤耗，优先投入高效的高温高压机组。一般在负荷曲线的腰荷处运行，并力求降低火电厂的成本，增加燃用当地劣质煤，并使这类燃烧劣质煤的火电厂处于腰荷部分运行。对于中温中压机组，虽然效率低于高温高压机组，但可调功率较大，在枯水季节可代替水电厂在锋荷部分运行。 6、某电厂有三台机组，各机组的耗量特性及功率约束如下： F 1=4＋0.3P G1＋0.0007P G1 2 吨/小时，100MW ≤P G1≤200MW F 2=3＋0.3P G2＋0.0004 P G2 2 吨/小时，120MW ≤P G2≤250MW F 3=3.5＋0.3P G3＋0.00045P G3 2 吨/小时，150MW ≤P G3≤300MW 当要求电厂总出力为700MW 时，试确定不考虑网损的发电厂功率的经济分配。 答：同耗量特性的三台发电机组的耗量微增率与发电出力之间的关系分别为： 10014.03.01G P +=λ 复习思考题1（最新版） 1、什么叫制动状态? 什么叫电动状态? 2、电气传动系统稳定运行时电磁转矩的值由什么决定？ 3、如何判断电气传动系统是否能稳定运行？ 4、电气传动系统的动态特性由哪三要素决定？写出动态方程式，写出制动过程转速随时间变化的动态特性方程式。 5、它励直流电动机的额定参数为220V 、40A 、1000r/min ，电枢电阻Ra=0.5Ω。电动机带反抗性恒转矩负载，负载为额定负载。电动机原来以1000r/min 运行，现在要求在300r/min 的速度稳定运行，分别求出不同实现方法及其机械特性的表达式。 如果负载为50%额定负载，分别求出不同实现方法及其机械特性的表达式。 如果要求在500r/min 的速度稳定运行，分别求出不同实现方法及其机械特性的表达式。 如果要求在500r/min 的速度稳速下降运行，分别求出不同实现方法及其机械特性的表达式。 复习思考题2 1、设计带电流截止负反馈的转速闭环系统（图2.45）的调节器参数和电流截止环节的稳压管参数。 已知参数：电动机：10KW 、220V 、55A 、1000r/min 、0.5Ω， 变流器：，V-M 系统电枢回路总电阻 测速发电机：23.1W 、110V 、0.21A 、1900r/min 要求：D = 10 、S ≤ 5% 2、分别分析单闭环有静差调速系统（图2.36）电网扰动（电压增大）时和励磁电流扰动（励磁电流减小）时系统的自动调节过程。 3、比例调节器构成的转速闭环系统为什么有静差？ 4、试列写带电流正反馈的电压负反馈调速系统的静特性方程式。什么情况下可以实现电流正反馈的全补偿? 晶闸管相控电源在电流连续和电流断续时的传递函数有什么区别？为什么？ 复习思考题3 1、试分析比较有环流可逆调速系统、可控环流可逆调速系统、逻辑无环流可逆调速系统的优缺点。 2、有环流可逆调速系统是如何实现 α= β 配合控制的？该系统的制动过程有哪几个阶段？ 3、可控环流可逆调速系统是如何实现环流可控的？ 4、逻辑无环流可逆调速系统中无环流逻辑切换的条件是什么？ 无环流逻辑控制器的四个环节分别起什么作用？ 复习思考题4 1、采用工程设计法作动态设计时，如何确定校正后开环传函是典型I 型还是典型II 型? 2、小惯性环节和大惯性环节近似处理的条件和方法是什么？ 1.0R =Ω 44S K = 电气自动化控制系统及设计刘洪超 发表时间：2018-07-12T10:28:40.543Z 来源：《基层建设》2018年第16期作者：刘洪超[导读] 摘要：在我国经济与科技快速发展的今天，我国电气自动化控制系统的发展速度也在不断加快，这种发展速度的加快使得我国电子自动化系统的生产效率与经济效益大大提升，在这种背景下，本文就电气自动化控制系统及其设计进行了具体研究，希望能够以此推动我国电气自动化控制系统的进一步发展。 亚翔系统集成科技（苏州）股份有限公司重庆分公司重庆 401147 摘要：在我国经济与科技快速发展的今天，我国电气自动化控制系统的发展速度也在不断加快，这种发展速度的加快使得我国电子自动化系统的生产效率与经济效益大大提升，在这种背景下，本文就电气自动化控制系统及其设计进行了具体研究，希望能够以此推动我国电气自动化控制系统的进一步发展。 关键词：电气自动化控制；系统设计 1电气自动化控制系统概述 1、电气自动化控制系统介绍 概括来说电气自动化控制系统是一种为了监管电力设备而出现的系统形式，而其本身的功能实现完全建立在计算机的基础上。在电气自动化控制系统的应用中，这一系统能够通过管道温度、电流、电压等数据对电力设备进行监控，当发现电力设备出现异常后，电气自动化控制系统会立即启动控制装置，这样就可以最大程度上降低电力设备可能受到的危害。 2、电气自动化控制系统功能 一般来说，电气自动化控制系统的应用能够对发变组与励磁变压器进行较好的保护、对pss进行投退、实现对380V低压厂的电源监控、对部分高压启变压器的控制操作、柴油发电机组的控制、保安电源的控制等，都属于电气自动化控制系统所具备的系统功能，这些功能的发挥较好的保证了电气设备的正常运行。 2电气自动化设计思想基础和特点根据传统方法设计方式，电气设备的控制系统、计量和运行主要是由分立的机械部件通过物理方式来完成，相互之间通过复杂的运行可以达到用户要求的配电设置。电气自动化控制系统是由计算机，通过软硬件组态对电气执行控制和管理的过程。上述两类设备是由不同的供应商提供，界限分明。两类设备要由工程项目的设计人员通过现场要求和统一控制管理划定互联的明显界面，相互协调。用电的高、中、低压变电、配电系统，要依据电气设备的用电负荷标准和设备的分布情况进行设计。然后根据供电方条件、需求和电气设备的需求和特性进行变电、配电系统的进一步计量、控制的设计。 3电气自动化的现状 1、电气自动化系统信息化。信息技术在纵向和横向上向电气自动化进行渗透，纵向上，信息技术从管理层面对业务数据处理进行渗透，利用信息技术可以有效存取财务等管理数据，对生产过程动态监控，实时掌握生产信息并确保信息的全面、完整和准确；横向上，信息技术对设备、系统等进行渗透，微电子等技术的应用使控制系统、PLC等设备界线从定义明确逐渐变得模糊，而软件结构、组态环境、通讯能力等的作用日益凸显，网络、多媒体等技术得到了广泛应用。 2、电气自动化系统使用、维护与检修简易化。WindowsNT等已经成为实施电气自动化控制平台、规范以及语言的标准，基于Windows的人机界面成为了电气自动化的主流，并且基于Windows的控制系统有着灵活、易于集成等优势，也得到了广泛的应用。采用Windows操作平台使得电气自动化系统的使用、维护和检修更加简单、方便。 3、实现分布式控制应用。电气自动化系统通过串行电缆连接中央控制室、PLC、现场，将工业计算机、PLC的CPU、远程I/O站、智能仪表、低压断路器、变频器、马达启动器等连接，将现场设备的信息收集到中央控制器。分布式控制应用通过数字式分支结构的串行连接自动化系统与相关智能设备的双向传输通讯总线，将PLC、现场设备与相应的I/O设备连接起来，使输入输出模块发挥现场检查和执行的作用。 4在电气控制系统进行自动化设计过程中应该注意的问题 1、注重电子元器件的设计与选用 电子控制系统的自动化装置是由多个部分组成的，其中电子元器件是非常重要的部分之一，，只有选择了合适的电子元器件才能使得对电器控制系统的自动化设计能够长期使用，降低其生产成本。 2、注意在电气控制系统自动化设计中电子设备外部环境的不利因素 电子设备所处的环境是很复杂的，使用情况的好坏以及寿命的长短都在很大程度上受到外部环境的影响，外部环境是电气自动化控制系统能够顺利运行的重要保障。所以在对其进行设计的过程中，要格外的注重外部环境的影响与损害，空气湿度大等外部环境问题都会对电气控制系统产生很大的影响，这就会严重的影响电厂的效益和生产成本问题。 3、电气控制系统的自动化设计要注重符合实际情况 设计电气自动化控制系统的目的就在于更好的适应于电力企业的需要，所以设计的初始阶段，就要足够的考虑到它的适用性，要对相应的零部件和系统软件进行符合电力企业需要的专业化检测，使设计出的控制设备能够既符合需要又能够让自动化控制系统可以发挥出更好的作用。 5电气自动化控制系统的设计 1、集中监控方式 这一监控办法的特征是容易维护，对于控制站，防护等级需求的不高，系统更容易实现设计。但是，因为集中式，它的运行办法是把所有的功能综合到一个处理器，完成处理工作，因此，对于处理器来说承受了巨大的工作压力，因为电气设备都是在监控内进行的，如果监控目标不断出现，就会导致主机冗余降低，而电缆随之变多需要的花费增大，距离较长的电缆，如果产生了干扰情况也会导致系统不稳定。并且，隔离刀闸的操作闭锁和断路器的联锁采用硬接线，因为用于分隔刀闸的在接点位置上暴露出缺陷。使得设备运作异常困难，这样的接线很难完成二次接线，线和线的连接比较复杂，而设备的操作难以实现，使维护工作雪上加霜，并且，存在因为查线以及运动时，因为线的多而复杂产生错误动作的可能。电气传动及控制A卷
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电气自动化控制系统及设计 刘洪超